本文關鍵詞：基于WSN的無線礦壓監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來，，我國礦井安全事故頻發(fā)，尤以礦壓事故最為頻繁，不僅給國家和企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失，更嚴重威脅到礦井人員的生命安全。利用無線傳感器網(wǎng)絡進行礦井頂板壓力監(jiān)測和預警可以及時地掌握礦壓動態(tài)，降低事故風險，同時又可以省去井下大量而繁瑣的線纜鋪設工作，具有較高的學術研究意義和工業(yè)應用價值。本文設計了一套基于WSN的無線礦壓監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)方案，同時對涉及到的一些關鍵技術做了重點研究。 首先，本文對井下數(shù)據(jù)采集節(jié)點和網(wǎng)關節(jié)點的軟硬件平臺進行了設計，包括硬件元器件的選擇、原理圖的結構設計、操作系統(tǒng)的移植以及軟件開發(fā)環(huán)境的搭建；其次，研究了無線傳感器網(wǎng)絡路由技術，分析了經(jīng)典路由協(xié)議LEACH的優(yōu)勢和不足，并結合礦井環(huán)境需要，提出了一種改進的路由協(xié)議LEACH-MMS，而且進行了能耗分析和仿真對比實驗；接著，對本系統(tǒng)中用到的一項關鍵技術——WSN時間同步技術做了分析與研究，根據(jù)其對高精度、低功耗的雙重需求，在原有TPSN算法的基礎上進行改進，提出了一種能量高效的礦井WSN時間同步算法EETS，并進行了誤差與能耗分析和仿真實驗，以證明其可行性；最后，對無線礦壓監(jiān)測系統(tǒng)的功能進行了設計與實現(xiàn)，包括數(shù)據(jù)采集節(jié)點和網(wǎng)關節(jié)點的功能設計、無線射頻數(shù)據(jù)格式制定、數(shù)據(jù)庫關系表的創(chuàng)建以及前端人機交互系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。
【關鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡 礦壓監(jiān)測 路由協(xié)議 LEACH-MMS 時間同步 EETS
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD76
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目錄6-8
• 圖表清單8-10
• 縮略詞10-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 研究背景與意義11
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡的特點和關鍵技術11-14
• 1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡特點11-12
• 1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡關鍵技術12-14
• 1.3 主要研究內(nèi)容14
• 1.4 章節(jié)安排14-16
• 第二章 系統(tǒng)軟硬件平臺設計16-27
• 2.1 系統(tǒng)整體結構設計16-17
• 2.2 數(shù)據(jù)采集節(jié)點平臺設計17-22
• 2.2.1 硬件平臺設計17-19
• 2.2.2 軟件平臺設計19-21
• 2.2.3 數(shù)據(jù)采集節(jié)點開發(fā)環(huán)境21-22
• 2.3 網(wǎng)關平臺設計22-26
• 2.3.1 網(wǎng)關的功能22
• 2.3.2 硬件平臺設計22-24
• 2.3.3 軟件平臺設計24-26
• 2.4 本章小結26-27
• 第三章 礦井 WSN 路由協(xié)議的研究與改進27-37
• 3.1 WSN 路由協(xié)議特點及需求27-28
• 3.2 現(xiàn)有 WSN 路由協(xié)議研究28-30
• 3.2.1 路由協(xié)議分類28-29
• 3.2.2 LEACH 協(xié)議29-30
• 3.3 LEACH 協(xié)議在礦井環(huán)境下的改進30-35
• 3.3.1 LEACH-MMS 協(xié)議30-32
• 3.3.2 能耗分析32-34
• 3.3.3 仿真與實驗分析34-35
• 3.4 本章小結35-37
• 第四章 礦井 WSN 時間同步算法的研究與改進37-47
• 4.1 時間同步必要性及需求分析37
• 4.2 現(xiàn)有 WSN 時間同步算法的研究37-40
• 4.2.1 WSN 時間同步算法分類37-38
• 4.2.2 典型的 WSN 時鐘同步算法38-40
• 4.3 一種能量高效的礦井 TPSN 改進算法40-46
• 4.3.1 EETS 算法40-42
• 4.3.2 同步誤差分析42-43
• 4.3.3 能耗分析43-45
• 4.3.4 仿真與實驗分析45-46
• 4.4 本章小結46-47
• 第五章 系統(tǒng)功能設計與實現(xiàn)47-59
• 5.1 數(shù)據(jù)采集節(jié)點功能設計與實現(xiàn)47-48
• 5.2 網(wǎng)關節(jié)點功能設計與實現(xiàn)48-52
• 5.2.1 數(shù)據(jù)通訊模塊49-50
• 5.2.2 數(shù)據(jù)解析模塊50-51
• 5.2.3 數(shù)據(jù)上傳模塊51-52
• 5.3 管理中心系統(tǒng)設計與實現(xiàn)52-58
• 5.3.1 數(shù)據(jù)庫關系表設計53-55
• 5.3.2 前端交互系統(tǒng)設計與實現(xiàn)55-58
• 5.4 本章小結58-59
• 第六章 總結與展望59-60
• 6.1 全文工作總結59
• 6.2 未來工作展望59-60
• 參考文獻60-63
• 致謝63-64
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王越超;程良倫;;基于局部路由的中高速傳感器網(wǎng)絡同步算法研究[J];計算機科學;2012年07期

2 張擎;柴喬林;;基于簇頭冗余的WSN不等規(guī)模分簇路由[J];計算機工程;2011年14期

3 李文鋒;王汝傳;孫力娟;;基于RBS的無線傳感器網(wǎng)絡時間同步算法[J];通信學報;2008年06期

  本文關鍵詞：基于WSN的無線礦壓監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：386666